Zeitschrift für Astrobiologie und Öffentlichkeitsarbeit

Abstrakt

Thermodynamische Erklärung für die kosmische Allgegenwart organischer Pigmente

Karo Michaelian und Aleksandar Simeonov

Es gibt solide Beweise für das Vorkommen großer Mengen organischen Materials im Kosmos, insbesondere in Form aromatischer Verbindungen. Diese Moleküle finden sich auf der Oberfläche der Erde und des Mars, in den Atmosphären der größeren Planeten und auf vielen ihrer Satelliten, auf Asteroiden, Kometen, Meteoriten, in den Atmosphären roter Riesensterne, interstellaren Nebeln und in den Spiralarmen von Galaxien. In vielen dieser Umgebungen dürften niedrige Temperaturen und Drücke herrschen, was bedeutet, dass die Gibb-Freie-Energie für die Bildung dieser komplexen Moleküle positiv und groß sein sollte, was wiederum nahelegt, dass ihre Existenz nur auf nicht-gleichgewichtsthermodynamische Prozesse zurückzuführen ist. In diesem Artikel untersuchen wir zunächst die Beweise für das Vorkommen dieser Moleküle im Kosmos und beschreiben dann, wie sich die Allgegenwart im Rahmen der nicht-gleichgewichtsthermodynamischen Theorie auf der Grundlage der katalytischen Eigenschaften dieser Pigmentmoleküle bei der Zerstreuung von Photonen der ultravioletten und sichtbaren Emissionsspektren benachbarter Sterne erklären lässt, was zu einer stärkeren lokalen Entropieproduktion führt. Eine Beziehung zwischen der maximalen Absorptionswellenlänge dieser organischen Pigmente und der entsprechenden stellaren Photonenumgebung liefert eine Anleitung zur Bestimmung, welche aromatischen Verbindungen in einer bestimmten stellaren Nachbarschaft am wahrscheinlichsten sind, ein Postulat, das auf der Erde verifiziert werden kann. Es wird vermutet, dass zumindest ein Teil der baryonischen Dunklen Materie mit diesen Molekülen in Verbindung steht, die im extremen Infrarot mit vielen, aber schwachen Emissionslinien emittieren und sich daher bisher der Entdeckung entziehen. Diese thermodynamische Erklärung für die Allgegenwart dieser organischen Moleküle ist auch relevant für die Möglichkeit von Leben, sowohl wie wir es kennen, als auch wie wir es vielleicht nicht kennen, im gesamten Universum.